《義務教育數(shù)學課程標準(2022年版)》“課程實施”中提到:“強化學科實踐,注重‘做中學’,引導學生參與學科探究活動,經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、建構(gòu)知識、運用知識的過程,體會學科思想方法?!绷x務教育課程要求加強課程內(nèi)容與學生經(jīng)驗、社會生活的聯(lián)系,注重培養(yǎng)學生在真實情境中運用知識解決問題的能力,開展跨學科主題學習,強化課程協(xié)同育人功能。下面,筆者結(jié)合課題“運河思政:初中數(shù)學跨學科協(xié)同教學典型案例探索”的具體研究,以市級展示課“一渠通南北 運河潤萬家”為例,探析如何圍繞教學主題,整合不同的學科知識,發(fā)展學生的核心素養(yǎng)。
一、教學目標分析
“運河思政:初中數(shù)學跨學科協(xié)同教學典型案例探索”這一課題主要以運河文化為依托,以“思政”為主陣地,探尋如何突破學科界限,整合學科資源,讓“立德樹人關鍵課程”的思政課程與初中數(shù)學課程有機協(xié)同,給學生一個全新的視角,實現(xiàn)協(xié)同育人目標。本課例融合數(shù)學學科和道德與法治學科,巧妙地將數(shù)學學科中“數(shù)據(jù)的收集與整理”的相關知識與學生家鄉(xiāng)的揚州運河情境相結(jié)合,旨在引導學生圍繞“我國水資源特點”分小組研學,展開調(diào)查與探究,明確我國資源現(xiàn)狀,增強節(jié)約資源、合理利用資源的意識;圍繞“南水北調(diào)工程及其與大運河的關系”展開探究,了解我國合理利用水資源的國家戰(zhàn)略,增強熱愛家鄉(xiāng)的情感和政治認同;對家庭用水情況進行統(tǒng)計,借助數(shù)據(jù)分析對水資源使用情況產(chǎn)生直觀認知,與南水北調(diào)東線工程的源頭調(diào)水量進行對比;結(jié)合調(diào)查問卷,經(jīng)歷計算平均數(shù)和畫扇形統(tǒng)計圖的過程,了解人均用水量,進而提出節(jié)約用水的途徑,培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計能力、節(jié)水意識,養(yǎng)成節(jié)約用水的習慣,關注社會主義建設成果,增強社會責任感。
二、教學設計
1.突出情境體驗,激發(fā)學生學習興趣
教師利用視頻《運河十二景》引入。
師:同學們,運河給揚州和運河邊的其他城市帶來了什么?
生:衣被天下的絲綢、名聞遐邇的陶瓷、香飄萬里的茶葉……四大文學名著也都誕生于運河沿線。
師:再來看這兩幅圖片,山東某市因過度開采地下水導致路面塌陷??戳诉@兩幅圖片,你有什么感想?
生:水是生命之源,對人民生活和城市發(fā)展至關重要。
【設計意圖】視頻讓學生在潛移默化中感知運河不僅是一條運輸帶,更是文化帶和遺產(chǎn)長廊。學生在圖片的對比中認識到水資源的重要性,為本課學習奠定情感基礎。
2.創(chuàng)設項目活動,培養(yǎng)學生探究能力
項目一:探發(fā)展挑戰(zhàn)
師:經(jīng)濟的發(fā)展離不開資源的支撐,資源的承載能力也制約著經(jīng)濟的發(fā)展,而許多資源并不是取之不盡、用之不竭的,建設資源節(jié)約型社會已經(jīng)成為當務之急。那么關于合理利用水資源,我國是如何做的呢?有請第一研學小組分享成果。
生:我們的研學任務有“什么是南水北調(diào)?南水北調(diào)有什么影響?大運河與南水北調(diào)的關系是什么?”研學開始前,我們先查找資料,收集工程信息;查閱地圖,規(guī)劃研學路線;討論研究,分工落實研學任務。
生:我給大家介紹一下南水北調(diào)……
生:南水北調(diào)工程的作用有……
生:江都水利樞紐更是東線工程的源頭,我們來看一段相關視頻……
【設計意圖】在項目式學習中,學生的邏輯思維能力得到鍛煉,合作能力、資料搜集與分析能力增強;實地參觀走訪江都水利樞紐,了解南水北調(diào)這一國家調(diào)整水資源分布格局的戰(zhàn)略性舉措及其與運河的關系,增強熱愛家鄉(xiāng)的情感與自豪感,在實踐中產(chǎn)生疑問,數(shù)學知識的融入水到渠成。
項目二:尋應對之策
師:不大力推動全社會節(jié)約用水,再多的水也不夠用。如何統(tǒng)計我們在生活中的水資源使用情況呢?有請第二研學小組。
生:為研究居民用水情況,我們做了一份調(diào)查問卷,主要調(diào)查了每個家庭年用水量,進而計算出每日的人均用水量。還調(diào)查了家庭用水中哪些生活類別用水比較多,以及生活中的一些不良用水習慣等。下面我們結(jié)合問卷進行簡單的數(shù)據(jù)分析……
生:那么班級每日同學的人均用水量是多少?如何計算……
【設計意圖】注重學生的學習主體地位,引導學生進行小組合作、觀點思辨、數(shù)據(jù)分析、課前搜集資料、采訪專業(yè)人員、精心制作課件、課上展示等活動,為學生能力的發(fā)展搭建腳手架,學生綜合素養(yǎng)得以提升。
項目三:求解決智慧
師:剛才大家感受到,全市一天的用水量數(shù)據(jù)是十分龐大的。問卷調(diào)查第三項統(tǒng)計了大家在生活中用水的類別,有洗衣、洗澡、飲用水、廚房用水、沖廁、衛(wèi)生清潔、其他。我們把投票的數(shù)量進行了統(tǒng)計,共160票。如果我們想更直觀地感受各類別所占的比例,應該畫什么統(tǒng)計圖?
生:扇形統(tǒng)計圖。
師:扇形統(tǒng)計圖應該如何畫?
……
師:哪些類別比較耗水?
生:洗澡、洗衣服、廚房用水、沖廁。
師:針對這些用水行為我們有哪些節(jié)約妙招?
生:使用節(jié)水設備,比如節(jié)水洗衣機,還可以將水循環(huán)利用……
【設計意圖】由“如何統(tǒng)計我們生活中的水資源使用情況?”引入數(shù)學知識,幫助學生解決疑惑,銜接十分自然,體現(xiàn)了數(shù)學在生活中解決問題的必要性;不僅復習了平均數(shù)的計算,更帶著學生算出了各類別用水量的百分比,循序漸進引導學生畫出扇形統(tǒng)計圖。學生意識到扇形統(tǒng)計圖的作用,就自然地抓住了新舊知識的銜接點,啟發(fā)了思維。從課前的自主探究統(tǒng)計,到課上的創(chuàng)設情境、探究學習等,環(huán)環(huán)相扣,學生不僅僅在學數(shù)學,也在用數(shù)學。
3.注重價值引領,促進學科協(xié)同育人
反思歸納:拓展“數(shù)據(jù)收集、整理與分析”的現(xiàn)實意義。
師:同學們,你們太厲害了!大家通過研學活動收集有關水資源的數(shù)據(jù),并對一連串數(shù)據(jù)進行了分析與處理,讓我們直觀、清晰地看到了水資源的使用情況。我們要保護水資源,愛護水環(huán)境,綠色生活!那么,在你的身邊還有哪些問題也是需要通過收集、整理數(shù)據(jù)來解決的呢?
(學生議論紛紛。)
師:同學們,隨著科學技術的發(fā)展,大數(shù)據(jù)的運用太廣泛了,希望你們以后能養(yǎng)成用數(shù)據(jù)說話的習慣。
【設計意圖】引導學生緊密聯(lián)系生活開展進一步的調(diào)查與分析,學會用數(shù)學的眼光觀察生活,增強學生全面、辯證看問題的能力。
三、對初中數(shù)學跨學科教學的啟示
1.選擇適宜課題情境,融合跨學科內(nèi)容
初中數(shù)學跨學科教學不能機械地、簡單地將兩門或幾門學科的知識拼接在一起,這樣學生學起來很生硬,教師教起來很牽強。一節(jié)課下來,學生好像上了幾節(jié)毫不相干的微型課,既浪費了時間,也沒有達到預期的教學目標。初中數(shù)學的跨學科教學應挖掘、選取真實世界中有意義的教學素材,根據(jù)學生認知規(guī)律合理融合教學內(nèi)容,將多學科知識有機地融入課堂,比如本課題中結(jié)合學生家鄉(xiāng)的運河元素,將其生成實踐性、開放性、綜合性的跨學科學習課題,從而滿足學生多元化的學習需求。
2.突出學生主體作用,培養(yǎng)跨學科素養(yǎng)
新時代教育背景下,好的課堂必須發(fā)揮學生的主體作用,充分調(diào)動學生的主觀能動性,使學生真正成為課堂的參與者、體驗者、收獲者。這在常規(guī)課堂的教學設計中就有所體現(xiàn),對于跨學科融合教學來說更是如此。教師在進行數(shù)學課堂教學設計時,不僅要考慮學生的學習內(nèi)容,更應該確保學生能夠參與到跨學科教學的各項實踐活動中,讓他們真正將所學的知識與實踐相結(jié)合,從而更好地理解知識;設計的引導、提問要能有效激發(fā)學生思考的積極性,讓學生在課堂中體驗實驗探究、獨立思考和自主學習等活動,利用跨學科的知識去解決教學情境下的綜合問題,獲取新知,拓寬知識面,培養(yǎng)全面的學科素養(yǎng),提高解決問題、運用成果的綜合能力。
3.關注教學實施過程,發(fā)揮跨學科功能
以跨學科主題學習的方式開展數(shù)學學習活動,開通了一條幫助學生走向真實社會的學習道路。在跨學科融合教學的課堂上,學生擁有了綜合數(shù)學和其他學科知識解決實際問題的機會,擁有了解決現(xiàn)實困難的方法和途徑。教師在教學過程中,要多鼓勵學生發(fā)現(xiàn)問題,幫助學生分析問題,給學生討論、質(zhì)疑、展示、創(chuàng)新的機會,從而讓學生在真實復雜的情境中加深對知識和規(guī)律的理解,讓學生在探索的過程中體會到:知識和人類的未來,與我們每個人都息息相關,我們每個人都承擔著推進知識演化和人類文明發(fā)展的責任。
本文系江蘇省揚州市教育科學“十四五”規(guī)劃2022年度課題“運河思政:初中數(shù)學跨學科協(xié)同教學典型案例探索”(課題編號:2022/S/016)階段性研究成果。